Automatische Werkzeugwechsler (ATCs) werden auf CNC-Maschinen eingesetzt, um die Produktivität der Maschine und die Übertragbarkeit der Werkzeuge zu erhöhen. ATC-Schnellwechselwerkzeuge reduzieren die Nebenzeiten. Sie werden häufig eingesetzt, um die Fähigkeit einer Maschine zu verbessern, mehrere Werkzeuge zu verwenden. Sie werden auch verwendet, um abgenutzte oder beschädigte Werkzeuge zu ersetzen. Dies ist ein weiterer Schritt zur vollständigen Automatisierung. Wie funktioniert der automatische Werkzeugwechsler und was beinhaltet er? Welche Vorteile bietet der Einsatz eines automatischen Werkzeugwechslers? Wir schreiben darüber weiter unten artikel!
CNC und automatischer Werkzeugwechsler
Einfache CNC-Maschinen verwenden ein einziges Werkzeug. Der Revolver hat Zugang zu einer großen Anzahl von Werkzeugen. Wenn jedoch mehr Werkzeuge benötigt werden, ist ein ATC erforderlich. Die Werkzeuge werden in Werkzeugmagazinen aufbewahrt. Dadurch kann die Maschine eine große Anzahl von Werkzeugen ohne Bedienereingriff verwenden. Die wichtigsten Bestandteile eines automatischen Werkzeugwechslers sind:
- Basis,
- Spannarm,
- Werkzeughalter,
- Trägerarm und Werkzeugablage.
Obwohl das ATC die Zuverlässigkeit, Geschwindigkeit und Genauigkeit der Maschine verbessert, stellt die Konstruktion selbst mehr Herausforderungen dar als der manuelle Werkzeugwechsel. Zum Beispiel muss das verwendete Werkzeug leicht zentriert werden können, der Werkzeugwechsler muss es leicht greifen können, und es sollte eine einfache Möglichkeit geben, um sicherzustellen, dass sich das Werkzeug selbst auskuppelt. Die in ATCs verwendeten Werkzeuge sind in speziell dafür vorgesehenen Werkzeughaltern montiert.
Arten von Werkzeugwechslern
Je nach Form kann ein Werkzeugwechsler in zwei Typen unterteilt werden:
1) Verwenden Sie einen Trommelwechsler, wenn die Anzahl der Werkzeuge weniger als 30 beträgt. Die Werkzeuge werden um den Umfang der Trommel herum gelagert.
2) Verwenden Sie einen Kettenwechsler, wenn die Anzahl der Werkzeuge mehr als 30 beträgt (Diese Anzahl variiert je nach Konstruktion und Hersteller. Beachten Sie, dass die Anzahl der Trommelwerkzeuge geringer ist als die der Kette). In diesem Fall wird jedoch die Geschwindigkeit des Suchwerkzeugs verringert.
Automatischer Werkzeugwechselmechanismus
Wenn ein Werkzeugwechselbefehl empfangen wird, befindet sich das zu wechselnde Werkzeug in einer festen Position, der so genannten „Werkzeugwechselposition”. Der ATC-Arm erreicht diese Position und nimmt das Werkzeug auf. Der Roboterarm rotiert zwischen dem Maschinenturm und dem Magazin. Sie hat auf jeder Seite eine Klammer. Jede Backe kann um 90° gedreht werden, um das Werkzeug an die Vorderseite des Revolvers zu bringen. Mit dem einen wird das alte Werkzeug aus dem Revolver entfernt, mit dem anderen das neue Werkzeug aus dem Magazin. Drehen Sie dann das Werkzeug um 180° und platzieren Sie es an der gewünschten Stelle.
Werkzeugwechsler an Blechbearbeitungsmaschinen
ATC wurde ursprünglich bei Späneförderern wie Fräs- und Drehmaschinen eingesetzt. Automatische Werkzeugwechselsysteme haben auch in Blechbearbeitungsmaschinen Einzug gehalten. Die Abkantpresse verfügt über eine integrierte CNC-werkzeugmaschine, die den Stempel entsprechend der Größe des Teils bewegt. Der automatische Werkzeugwechsel an Abkantpressen ist auf Maschinen beschränkt, die in Roboter-Biegezellen integriert sind. Häufig sind die 6-Achs-Roboter, die für die Handhabung von Halbfertigteilen eingesetzt werden, auch für den Wechsel von Stempeln und Matrizen zwischen den Chargen zuständig. Ab den 1920er Jahren kamen automatische Werkzeugwechsler für nicht-robotische Abkantpressen auf. Die gängigste Konfiguration ist ein Werkzeughalter an der Seite der Abkantpresse mit einem Wagen, der die Werkzeuge aufnimmt und dort ablegt, wo sie benötigt werden. Dies verringert die körperliche Belastung des Bedieners und erhöht die Gesamtproduktivität.
Funktionen des Werkzeugwechslers
Der Einsatz von automatischen Wechslern erhöht die Produktionszeit und verringert die Nebenzeiten. Sie ermöglicht die Lagerung der Werkzeuge und die automatische Rückführung in die Maschine nach Beendigung der erforderlichen Arbeitsgänge, was die Flexibilität der Maschine erhöht, den Wechsel schwerer und großer Werkzeuge erleichtert und die automatische Aktualisierung der Schneide ermöglicht.
Schneidwerkzeuge für CNC-Maschinen
Es gibt drei grundlegende Arten von Schneidwerkzeugen: Schnellarbeitsstahl, Wolframkarbid und Keramik. Schnellarbeitsstahl wird in der Regel für Aluminium und andere Nichteisenlegierungen verwendet, während Wolframkarbid für Aluminium mit hohem Siliziumgehalt, Stahl, rostfreien Stahl und seltene Metalle eingesetzt wird. Keramische Wendeplatten werden für harte Stähle und seltene Metalle verwendet. Hartmetallwerkzeuge werden in vielen CNC-Anwendungen zum Werkzeug der Wahl. Um CNC-Werkzeugmaschinen in vollem Umfang nutzen zu können, muss auf die Auswahl und den Einsatz von Werkzeugen, d. h. von Werkzeughaltern, Werkzeugen und Werkstückspannvorrichtungen, geachtet werden. Die Werkzeuge von CNC-Werkzeugmaschinen müssen schnell gewechselt werden, um die Schnitt-, Einstell- und Umrüstzeiten der Maschine zu verkürzen. Eine Werkzeugmaschine, die die oben genannten Technologien nutzt, bringt sicherlich mehr Vorteile und einen volleren Warenkorb als die klassischen Lösungen.